病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計

1、病房呼叫系統(tǒng)EDA設(shè)計報告題目：病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院：電子信息與電氣工程學(xué)院專業(yè)：電子信息工程班級：姓名：學(xué)號：目錄一、設(shè)計要求.第2頁二、病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計背景及其研究意義 第2頁三、設(shè)計思路第2頁四、基本原理第3頁五、設(shè)計內(nèi)容及步驟第3頁六、對設(shè)計的體會與感想第9頁七、參考文獻.第10頁病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計要求1、用16個開關(guān)模擬6個病房的呼叫輸入信號,1號優(yōu)先級最高；16 優(yōu)先級依次降低；2、用一個數(shù)碼管顯示呼叫信號的號碼；沒信號呼叫時顯示0;有多個 信號呼叫時，顯示優(yōu)先級最高的呼叫號（其它呼叫號用指示燈顯示）;3、凡有呼叫發(fā)出5秒的呼叫聲；4、對低優(yōu)先級的呼叫進行存儲，處理完高優(yōu)先級

2、的呼叫，再進行低優(yōu) 先級呼叫的處理。二、病房呼叫系統(tǒng)設(shè)計背景及其研究意義隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的科技設(shè)備應(yīng)用到生活的方方面面， 其中在醫(yī)療領(lǐng)域尤其多。病房呼叫系統(tǒng)這個設(shè)計就是應(yīng)用于醫(yī)院的一 個簡單的系統(tǒng)模型，其目的是為了方便醫(yī)護人員更好地照顧病人， 提 高工作效率。病房呼叫系統(tǒng)的優(yōu)先編碼設(shè)置可以讓相對更需要救助的 病人第一時間得到救助，具蜂鳴器和數(shù)碼管、等設(shè)置可以直觀的提醒 醫(yī)護人員是否有病房呼叫及呼叫的病房號。醫(yī)院，在當代生活中已是必不可少，它在人們的生活中越來越扮 演著重要角色，醫(yī)院讓我們的生活更加安心。醫(yī)院的醫(yī)學(xué)技術(shù)與科技 設(shè)備齊全是人們生活健康的保障，而病房呼叫系統(tǒng)在醫(yī)院病房更加

3、必 不可少，它關(guān)系的病人的安危，完善的病房呼叫系統(tǒng)讓病人更加安心。 三、設(shè)計思路本次課程設(shè)計的題目是病房呼叫系統(tǒng)，有六個病房，分別編號為1、2、3、4、5、6,其優(yōu)先級依次降低。即當一號病房有信號輸出的 時候，即使其他病房有信號輸出系統(tǒng)也不會響應(yīng)。 當二號病房有信號 輸出時，3、4、5號病房有信號輸出系統(tǒng)不響應(yīng)其信號。3、4、5號 病房的情況同理。此過程為組合電路，有if語句完成其功能。當病房沒有信號時，動態(tài)數(shù)碼管顯示 0。有信號輸出時，動態(tài)數(shù) 碼管顯示輸出的病房號，同時蜂鳴五秒鐘。當蜂鳴器輸入一個高電平 時，跳線器短接，開始蜂鳴。而且，此系統(tǒng)具有復(fù)位功能，由一個撥碼開關(guān)控制。當此開關(guān)向 上撥

4、時，輸出為高電平，此時復(fù)位鍵有效。當復(fù)位鍵有效時，各個病 房均無法輸出信號。四、基本原理病房呼叫系統(tǒng)共有五個部分，有病房呼叫及復(fù)位部分，動態(tài)數(shù)碼管顯示數(shù)字部分，指示燈部分以及蜂鳴器和分頻部分。根據(jù)不同的部分定義模塊寫程序，使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能。利用EDA技術(shù)進行電子系統(tǒng)的設(shè)計，是用軟件的方式設(shè)計硬件。用軟件方式設(shè)計的系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換是由有關(guān)的開發(fā)軟件自動 完成的，在設(shè)計過程中可以用相關(guān)的軟件進行仿真。最后將程序下載到實驗箱中用硬件模擬病房呼叫系統(tǒng)。五、設(shè)計內(nèi)容及步驟1、VerilogHDL源程序設(shè)計/*呼叫模塊*/modulecall(R,T,C,L);inputR;input1:6T

5、;/對應(yīng)六個病房output1:3C;/優(yōu)先編碼輸出output1:6L;/紅色發(fā)光指示燈reg1:3C;reg1:6L;always(RorT)begincasex(R,T)'b1XXXXXX:beginC='b000;L='b000000;end 'b0000000:beginC='b000;L='b000000;end 'b01XXXXX:beginC='b001;L='b100000;end'b001XXXX:beginC='b010;L='b010000;end'b0001XXX:

6、beginC='b011;L='b001000;end'b00001XX:beginC='b100;L='b000100;end'b000001X:beginC='b101;L='b000010;end'b0000001:beginC='b110;L='b000001;endendcaseendendmodule封裝如下圖：/*數(shù)碼管模塊*/modulenumber(C,Q);input1:3C;output1:7Q;reg1:7Q;always(C)begincase(C)'b000:Q='

7、;b1111110;'b001:Q='b0110000;'b010:Q='b1101101;'b011:Q='b1111001;'b100:Q='b0110011;'b101:Q='b1011011;'b110:Q='b1011111;endcaseendendmodule封裝如下：分頻模塊由于開發(fā)板系統(tǒng)時鐘為20MHz，而在設(shè)計中所需時鐘為1KHz所以需通過分頻得到所需時鐘，通過軟件自帶工具建立模塊如下：/*蜂鳴器模塊*/modulebuzzer(CLK,C,SPEAKER);inputCLK;i

8、nput1:3C;outputSPEAKER;integerN;定義變量N用于蜂鳴器計時reg1:3M;/定義寄存器M存放C的狀態(tài)用以判斷C是否產(chǎn)生變化 regSPEAKER;always(posedgeCLK)beginif(C=0)beginN<=3000;SPEAKER<=0;M<=0;end elseif(C!=M) begin N<=N-1;if(N>0)SPEAKER<=1;elsebeginSPEAKER<=0;N<=3000;M<=C;end/*當C變化之后小于以前那個值蜂鳴三秒，即多個輸入信號T同時存 在時，若優(yōu)先級較高的

9、輸入消失，系統(tǒng)檢測到新的輸入，蜂鳴器響三 秒*/endendendmodule 封裝如下：2、在工程下完成整個電路的連接編譯并進行引腳分配如下：工程原理圖引腳分配如下編譯報告如下；3、下載到開發(fā)板并完成驗證通過下載到開發(fā)板進行分析說明，驗證其功能的實現(xiàn)4、調(diào)試在設(shè)計中毫無疑問，會遇到許多問題，這就需要進行不斷調(diào)試，通過 實踐反復(fù)試驗，結(jié)合理論，不斷更正才能得到預(yù)期的結(jié)果。其實驗現(xiàn)象如下圖：六、對設(shè)計的體會與感想這學(xué)期我們進行了為期兩周的課程設(shè)計，任務(wù)是用Verilog語言設(shè)計一個病房呼叫系統(tǒng)，通過這兩周的課程設(shè)計，我復(fù)習(xí)了課堂上所學(xué)的 知識，加深了對課堂所學(xué)理論知識的理解，掌握了運用結(jié)構(gòu)化程序

10、設(shè) 計的基本思想和方法，更重要的是培養(yǎng)了自學(xué)能力。這次設(shè)計使我對 FPGA技術(shù)有了進一步的理解，進一步加強了對實際問題的動手和思 考和解決能力。但同時也暴露出了自身不足，如自主解決問題的能力 有所欠缺，這在以后學(xué)習(xí)過程中需要更好地加強， 在這兩周中雖然每 天很忙碌，但是很充足。經(jīng)過這次的的課程設(shè)計，我得到了不少收獲，一方面加深了我對課本 理論的認識，另一方面也提高了實驗操作能力和團隊合作能力。這次的設(shè)計與我們在實驗課上所做的實驗不同， 因為這是我們真真正正的 自己去完成一項設(shè)計，實驗的過程全是我們自己動手來完成的， 這樣 就必須弄懂設(shè)計的核心。在這次設(shè)計中我懂得了理論與實際結(jié)合是非 常重要的，只有理論知識是完全不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實 踐結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實際動手能力和獨 立思考的能力。畢竟這是第一次自己做設(shè)計，在設(shè)計過程中遇到很多 問題，為此我們特意請教了老師和同學(xué)，他們也很耐心給予我們指導(dǎo) 和幫助。通過這次是我對專業(yè)課的學(xué)習(xí)有了更加深刻的認識，不僅要掌握，更要學(xué)會融會貫通。另外使我對quartus這個軟件的使用有了跟進一步 的理解，它給我們這次設(shè)計帶來了很多方便，通過仿真，我們能夠形 象的了解原理圖的功能特性?；仡欉@次課程設(shè)計，從理論到實